Teman-teman di bidang pengolahan air dan pendatang baru ke industri,hari ini kita akan mengobrol tentang sesuatu yang mungkin tampak tidak penting dalam sistem pengolahan air limbah tapi memainkan peran penting ** sumber karbon anorganik **.
Ketika orang mendengar istilah "sumber karbon", pikiran pertama mereka seringkali adalah sumber karbon organik seperti glukosa atau natrium asetat, yang mereka anggap sebagai pilar utama penghapusan nitrogen dan fosfor.Akibatnyasumber karbon anorganik sering diabaikan tapi jujur, tanpa sumber karbon anorganik, sistem perawatan biologis kita mungkin" yang menyebabkan penurunan tajam dalam efisiensi pengobatan.
Hari ini, kita akan merinci langkah demi langkah untuk menjelaskan apa sumber karbon anorganik sebenarnya dan peran apa yang mereka mainkan dalam pengolahan air limbah.
Pertama, kita perlu memperjelas: apa itu sumber karbon anorganik?
Dengan kata lain, sumber karbon anorganik adalah senyawa karbon yang tidak memiliki ikatan karbon-hidrogen, yaitu sumber karbon tanpa rasa "organik".sumber karbon anorganik umum yang kita temui sebenarnya hanya beberapa jenis, seperti natrium bikarbonat (baking soda), natrium karbonat, kalsium karbonat, dan asam karbonat yang terbentuk oleh karbon dioksida yang larut dalam air.Berbeda dengan sumber karbon organik, yang membutuhkan mikroba untuk "berjuang" untuk terurai sebelum dapat dimanfaatkan, sumber karbon anorganik memiliki struktur yang lebih sederhana.mikroba dapat langsung "mengasapnya" atau memprosesnya sedikit untuk digunakanIni adalah keuntungan yang signifikan dalam reaksi biokimia dalam pengolahan air limbah.
Seseorang mungkin bertanya, "Bukankah kita sudah memiliki sumber karbon organik dalam sistem pengolahan air limbah kita untuk menyediakan energi bagi mikroorganisme? Mengapa kita masih membutuhkan sumber karbon anorganik?" Kau memukul paku di kepala. Peran sumber karbon anorganik bukan hanya sebagai "pemain cadangan" dalam banyak skenario, itu sebenarnya adalah "pemain utama".
Mari kita mulai dengan proses inti pengolahan air limbah proses penghapusan nitrogen. Seperti yang Anda semua tahu, penghapusan nitrogen terutama bergantung pada dua langkah: nitrifikasi dan denitrifikasi.Selama denitrifikasi, mikroorganisme membutuhkan sumber karbon organik sebagai donor elektron, yang benar. Namun, proses nitrifikasi tidak dapat dilakukan tanpa sumber karbon anorganik!Bakteri nitrifying adalah mikroorganisme autotrofikApa yang dimaksud dengan "autotrophic"? It means they don’t rely on consuming organic carbon for survival but instead absorb inorganic carbon sources and utilize the energy generated from oxidizing ammonia nitrogen to synthesize the cellular materials they needPikirkan tentang hal itu jika sistem nitrifikasi tidak memiliki sumber karbon anorganik yang cukup, bakteri nitrifying tidak akan mendapatkan cukup "makanan", dan pertumbuhan dan reproduksi mereka akan dibatasi.Oleh karena itu, efisiensi konversi nitrogen amonia menjadi nitrit dan nitrat akan berkurang secara signifikan.
Berikut adalah contoh praktis yang umum kita temui: banyak aliran air limbah industri, seperti air limbah kimia dan air limbah galvanisasi,memiliki kandungan karbon organik yang sangat rendah tetapi kadar nitrogen amonia yang tinggiKetika air limbah ini memasuki sistem pengolahan biokimia, sumber karbon organik yang tersedia tidak cukup untuk denitrifikasi, apalagi memenuhi kebutuhan bakteri nitrifying.Jika kita hanya menambahkan sumber karbon organik pada titik iniOleh karena itu, kita harus menambah sumber karbon anorganik seperti natrium bikarbonat untuk menyediakan bakteri nitrifying dengan "makanan"." Ini memastikan kemajuan lancar dari reaksi nitrifikasi dan meletakkan dasar yang kuat untuk denitrifikasi berikutnya dan penghapusan nitrogen.
Selain mendukung reaksi nitrifikasi, sumber karbon anorganik memiliki fungsi penting lainnya, yaitu menjaga stabilitas pH sistem biokimia.pertumbuhan mikroba memiliki persyaratan pH yang sangat ketatTangki aerobik umumnya membutuhkan pH antara 6,5 dan 8.5, sedangkan tangki anaerob dan tangki anoksida masing-masing memiliki rentang yang cocok sendiri.menghasilkan sejumlah besar ion hidrogen, menyebabkan penurunan pH sistem. Ketika pH menurun, tidak hanya aktivitas bakteri nitrifying terhambat, tetapi fungsi mikroorganisme lain,seperti bakteri heterotrofik dalam lumpur aktif, juga terpengaruh.
Pada titik ini, sumber karbon anorganik seperti natrium bikarbonat dan natrium karbonat bermain!Mereka menetralkan ion hidrogen yang dihasilkan selama reaksi ketika ditambahkan ke sistemMisalnya, natrium bikarbonat bereaksi dengan ion hidrogen untuk membentuk karbon dioksida dan air, secara efektif menetralisir keasaman tanpa menghasilkan produk sampingan yang berbahaya.Hal ini juga melengkapi sumber karbon untuk bakteri autotropik. Selama komisi di tempat, kita sering menemukan situasi di mana pH dalam tangki aerobik terus turun. menambahkan beberapa baking soda dengan cepat membawa pH kembali ke normal,dan aktivitas mikroba mengikutiManuver ini praktis merupakan "prosedur standar" bagi insinyur pengolahan air.
Selain itu, dalam proses penghapusan fosfor biologis yang ditingkatkan (EBPR), sumber karbon anorganik juga berperan.Penghapusan fosfor biologis terutama bergantung pada organisme pengumpul polifosfat (PAO), yang melepaskan fosfor dalam fase anaerobik sambil menyerap asam lemak uap (VFAs) dan sumber karbon organik lainnya untuk penyimpanan.PAO memecah bahan organik yang tersimpan untuk energi dan terlalu banyak menyerap fosforNamun, jika air limbah tidak memiliki sumber karbon organik yang cukup, terutama kandungan VFA yang rendah,baik proses pelepasan fosfor dan penyerapan PAO dapat terpengaruhDalam kasus seperti itu, penambahan sumber karbon anorganik yang tepat, seperti bikarbonat, dapat membantu metabolisme PAO dan meningkatkan efisiensi penghapusan fosfor.bahwa sumber karbon utama untuk penghapusan fosfor biologis tetap karbon organik, dengan sumber karbon anorganik yang terutama melayani fungsi tambahan dan tambahan.
Selain itu, untuk beberapa sistem pengolahan air limbah industri yang tinggi garam dan sangat beracun, keuntungan dari sumber karbon anorganik bahkan lebih jelas.Zat beracun dalam air limbah jenis ini dapat menghambat aktivitas mikroorganismeStruktur sumber karbon anorganik stabil dan tidak mudah dihancurkan oleh zat beracun.mikroorganisme autotrofik memiliki toleransi yang relatif lebih tinggi terhadap toksisitasOleh karena itu, menambahkan sumber karbon anorganik dapat membantu menjaga metabolisme dasar mikroorganisme dan memastikan bahwa sistem pengolahan limbah tidak akan runtuh karena sumber karbon yang tidak cukup.
Pada titik ini, beberapa teman mungkin bertanya, "Bagaimana sumber karbon anorganik harus ditambahkan dalam aplikasi praktis?
Pertama, harus ditentukan berdasarkan kualitas air.untuk air limbah dengan konsentrasi nitrogen amonia tinggi dan kandungan karbon organik rendah, kebutuhan bakteri nitrifying harus dipertimbangkan secara khusus, dan dosis sumber karbon anorganik harus dihitung.untuk setiap 1 mg amonia nitrogen teroksidasi, sekitar 7,14 mg ion bikarbonat (dihitung sebagai HCO −) diperlukan. Nilai ini memiliki nilai referensi yang besar dalam debugging kita yang sebenarnya. Kedua, metode penjumlahan juga penting.Lebih baik menambahkan terus-menerus daripada tiba-tiba sekaligus, yang dapat menghindari fluktuasi drastis dalam pH sistem dan konsentrasi sumber karbon, dan menyediakan lingkungan pertumbuhan yang stabil bagi mikroorganisme.penting untuk memperhatikan kombinasi dengan sumber karbon organikSebagai contoh, denitrifikasi membutuhkan sumber karbon organik, sedangkan nitrifikasi membutuhkan sumber karbon anorganik.
Tentu saja, sumber karbon anorganik tidak mahakuasa, dan mereka juga memiliki keterbatasan.karena bakteri denitrifying adalah mikroorganisme heterotropik yang masih bergantung pada sumber karbon organik untuk pasokan energiSelain itu, jika dosisnya berlebihan, hal ini juga dapat membawa beberapa masalah, seperti pH sistem yang tinggi atau alkali total limbah yang berlebihan, yang meningkatkan beban pengolahan berikutnya.Jadi dalam operasi praktis, kita harus menyesuaikan dosis berdasarkan data pemantauan kualitas air untuk mencapai "memberi makan yang tepat".
Setelah mengatakan begitu banyak, saya percaya semua orang memiliki pemahaman yang komprehensif tentang peran sumber karbon anorganik dalam pengolahan air limbah.tapi "rekan terbaik"Sumber karbon anorganik memainkan peran penting dalam mendukung reaksi nitrifikasi, menstabilkan pH sistem, membantu penghapusan fosfor biologis,dan mengatasi air limbah industri yang sulit terdegradasi.
Selama bertahun-tahun berjuang dalam industri pengolahan air, kita selalu dapat menemukan bahwa detail yang tampaknya tidak penting sering menjadi kunci untuk menentukan efek pengolahan.Sumber karbon anorganik adalah keberadaan, dan dengan menghargai dan memanfaatkan mereka secara efektif, sistem pengolahan limbah kita dapat beroperasi lebih stabil dan efisien.dan saya juga mengundang rekan untuk mengobrol di bagian komentar tentang trik kecil dan pengalaman yang Anda dapatkan dalam menggunakan sumber karbon anorganik dalam operasi praktis!
